Nghiên ứu, thiết kế mô hình máy phay cnc

.Sau gần hai năm học tập nghiờn cứu, được sự giỳp đỡ của cỏc thầy cụ giỏo và đặc biệt là sự giỳp đỡ của giao viờn hướng dẫn tốt nghiệp TS.. Nguyễn Văn Huyến, tụi đó đi đến cuối chặng đườ

bộ giáo dục và đào tạo trường đại học bách khoa hà nội

-

-TRƯƠNG VĂN HỢI

NGHIÊN CỨU THIẾT KẾ , MÔ HÌNH

ng ườ i hướ ng d n khoa h ẫ ọ c :

TS Nguyễn Văn Huyến

HÀ NỘI - Năm 2013

Tai ngay!!! Ban co the xoa dong chu nay!!! 17061131836921000000

1

MỤC LỤC

LỜI CAM ĐOAN………3

DANH MỤC CÁC HÌNH VẼ……… 4

M Ở ĐẦ U 6

Chương 1: TỔNG QUAN MÁY CNC 7

1.1 CNC là gì? 7

1.2 L ch s hình thành và phát tri ị ử ể n 7

1.3 L ích c ợ i ủ a máy CNC 9

1.3.1 T ng hóa s n xu t ự độ ả ấ 9

1.3.2 chính xác và l p l i cao c a s n phĐộ ặ ạ ủ ả ẩm 9

1.3.3 Linh hoạt 9

1.4 Ph m vi ng d ạ ứ ụ ng 10

Chương 2: thiế ế ơ t k c khí 13

2.1 Thi t k h chuy ế ế ệ ể n độ ng chay dao. 13

2.1.2 Nhi m v c a truyệ ụ ủ ền động ch y dao ạ 14

2.1.3 C s tính toán cho chuyơ ở ển động ch y dao ạ 15

2.2 Ch ọ n độ ng c u c ơ đầ ắ t 16

2.2.1 Xác nh thông s dao s d ng đị ố ử ụ 16

2.2.2 Phân tích l c tác d ng lên u dao.ự ụ đầ 17

2.2.3 Xác nh công su t và mômen xo n trên tr ng c đị ấ ắ ụ độ ơ 18

2.3 Ch ọ n độ ng c c Z ơ trụ 24

2.3 1 L c chi u tr c khi khoan ự ề ụ 24

2.3.2 Công suất động c c Z ơ trụ 25

2.4 Ch ọ n độ ng c c Y ơ trụ 28

2.5 Ch ọ n độ ng c c X ơ trụ 32

2.6 Tính toán thi t k b truy ế ế ộ ề n độ 36 ng. 2.6.1 B truyộ ền động tr c Z ụ 36

2.6 2 B truyộ ền động tr c Y ụ 38

2

2.6 3 B truyộ ền động tr c X ụ 44

2.7 Ki m nghi ể ệ n độ ề b n tr c vít me ụ 49

Chương 3 :THIẾT K m ch i u khi Ế ạ đ ề ể n 51

3.1 Kh i PC ố 52

3.2 Khối đi u khi n trung tâm.ề ể 52

3.3 Kh i m ch công su ố ạ ất 52

3.4.Kh i nguố ồn 53

3.5 Kh i giao ti p máy tính và m ch i u khi n trung tâm ố ế ạ đ ề ể 55

3.6 Khối đệm tín hiệu 56

3.7 Kh i b t tố ậ ắt đầu c ắt 56

3.8 Kh i công su t ố ấ 57

Chương 4: THIẾT KẾ BỘ ĐIỀU KHIỂN 59

4.1 Mô hình trục chuyển động quay 59

4.2.Phương trình động lực học của trục: 60

4.3.Đánh giá tính ổn định và chất lượng của hệ thống điều khiển 62

4 4 Mô phỏng gia công 64

TÀI LIỆU THAM KHẢO 79

PHỤ LỤC 80

3

LỜI CAM ĐOAN

Tôi tên là Trương Văn Hợi, học viên lớp Cao học 11B CĐT.KH .Sau gần hai năm học tập nghiên cứu, được sự giúp đỡ của các thầy cô giáo và đặc biệt là sự giúp đỡ của giao viên hướng dẫn tốt nghiệp TS Nguyễn Văn Huyến, tôi đã đi đến cuối chặng đường để kết thúc khóa học

Tôi đã quyết định chọn đề tài tốt nghiệp là:"Nghiên cứu, thiết kế

mô hình máy phay CNC " Tôi xin cam đoan đây là công trình nghiên cứu của cá nhân tôi dưới sự hướng dẫn của TS Nguyễn Văn Huyến, và chỉ tham khảo các tài liệu đã được liệt kê Tôi không sao chép công trình của các cá nhân khác dưới bất cứ hình thức nào Nếu có tôi xin chịu hoàn toàn trách nhiệm

Người cam đoan

Trương Văn Hợi

4

DANH MỤC CÁC HÌNH VẼ ĐỒ THỊ

Hình 1.1: Mô hình máy khoan CNC lo i 2 và 3 tr c ạ ụ

Hình 1.2: Hai d ng máy khoan ạ đứng v i kh nớ ả ăng t ng thay m i khoan ự độ ũHình 1.3: Máy phay 5 tr c có c chính n m ngang ụ trụ ằ

Hình 1.4: Máy phay 5 tr c có c chính thụ trụ ẳng đứng

Hình 1.5: Máy phay 5 tr c lo i thay dao th c ng (tr i) và lo i cú 4 tr c ch nh ụ ạ ủ ụ ỏ ạ ụ ớsong song (ph ải)

Hình 1.6: Máy phay CNC

Hình 2.1: truyền động chay dao

Hình 2.2: Mô hình truyền động vít me- ai c đ ố

Hình 2.3: Phân tích l c tác d ng lên u dao ự ụ đầ

Hình 2.4: L c chi u tr c khi khoan ự ề ụ

Hình 4.21: Dao và các thông s dao ố

Hình 4.22: Mô ph ng gia công ỏ

6

MỞ ĐẦU

Máy phay CNC là một trong những thành tựu của tiến bộ khoa học kỹ thuật trên thế giới Nó ngày càng được ứng dụng rộng rãi trong chế tạo máy,đặc biệt trong lĩnh vực cơ khí chính xác và tự động hóa Sự ra đời của máy CNC

đã giải quyết ợc những nhiệm vụ cấp bách hiện nay là tự động hoá quá trình đưsản xuất và nhất là sản xuất hàng loạt nhỏ, sản xuất linh hoạt Đề tài này đi sâu vào việc nghiên cứu, thiết kế và chế tạo máy phay CNC tạo chữ nhằm ứng dụng vào giảng dạy, học tập và sản xuất một cách có hiệu quả

Do đó để cập nhật , được kiến thức, đồng thời giúp cho sự phát triển hoàn thiện hơn về máy CNC,đề tài tập trung nghiên cứu và chế tạo máy phay Mini CNC hoàn chỉnh, phục vụ cho công tác giảng dạy, học tập của sinh viên ở các trường đại học

t p, nghiên cậ ứu trên lĩnh vực T ự động hoá đều biết: Đó là loại thi t b đi u khiển ế ị ề

s d ng trong các máy gia công, ch n Cho phép th c hi n các quy trình gia ử ụ ế biế ự ệcông trên cơ sở các thông s v ố ề kích thước, hình dáng c a s n ph m, chuy n ủ ả ẩ ểsang thành qu o chuyỹ đạ ển động trên không gian ba chi u ề

1.2 L ch s hình thành và phát tri n ị ử ể

Trước đây, các chi tiết máy ho c khuôn m u ph c tặ ẫ ứ ạp thường được chia thành nh ng ph n nhữ ầ ỏ, đơn giản Sau đó, chúng được ghép n i l i v i nhau ố ạ ớthành chi ti t hoàn ch nh bế ỉ ằng phương pháp hàn, tán Việc gia công này không

đảm bảo độ chính xác cao, chi phí t n kém Sau này nh công ngh chép hình có ố ờ ệthể gia công được nh ng chi ti t ph c tữ ế ứ ạp hơn Tuy vậy, vi c gia công này v n ệ ẫcòn nhiều nhược điểm như năng suất th p và vấ ới khó đảm bảo độ chính xác cao

Vì v y, vi c áp dậ ệ ụng điều khi n s vào máy công c là mể ố ụ ột bước tiến nh y vả ọt

v công ngh ề ệ gia công Nó đảm bảo độ chính xác cao, có th ể gia công được các chi ti t ph tế ức ạp

Vào những năm 80 của th k 19, nh ng t m th c l ế ỉ ữ ấ ẻ đụ ỗ được s d ng ử ụtrong khung c i ngành dử ệt Trước đó, trong ngành công nghiệp d u m và hoá ầ ỏchất đã sử ụ d ng khái niệm này để ề đi u khi n quá trình Nh ng mể ữ ẫu đàn piano cổcũng sử ụng nguyên lý điề d u khi n ki u NC ể ể

Mẫu đầu tiên c a máy công c u khi n s NC Numerical Control do ủ ụ điề ể ố –Viện công ngh Massachusetts - M thi t k và ch tệ ỹ ế ế ế ạo năm 1949, theo đặt hàng

c a Không l c Hoa kủ ự ỳ, để ả s n xu t các chi ti t phúc t p và chính xác c a máy ấ ế ạ ủ

8

bay Năm 1952, chế ạ t o thành công m u máy 3 trẫ ục và đến năm 1964 có 3500 chương trình NC được s d ng Tuy nhiên, các b u khi n s u tiên dung ử ụ ộ điề ể ố đầđèn điện t nên tử ốc độ ử x lý ch m, tiêu t n nhiậ ố ều năng lượng, kích thướ ớc l n Không có màn hình giao di n nên việ ệc điều khi n gể ặp khó khăn Khi công nghệbán d n phát tri n, viẫ ể ệc ứng d ng công ngh bán d n làm cho máy NC gụ ệ ẫ ọn hơn,

tốc độ ử lý cao hơn Các băng đụ ỗ x c l thay bằng băng hoặc đĩa từ Nhưng tính năng sử ụ d ng của máy NC vẫn chưa được c i thi n ả ệ

S ự xuất hi n IC (1959), LSI (1965), vi x lý ( 1974) và các ti n b kệ ử ế ộ ỹthu t v ậ ể lưu trữ và x ử làm thay đổi to l n trong s phát tri n c a máy công cớ ự ể ủ ụ Các b u khi n trên máy công c ộ điề ể ụ được tích h p máy tính Viợ ệc điều khiển thông qua bàn phìm và giao di n màn hình máy tính nên việ ệc điều khi n tr nên ể ở

d ễ dàng hơn

Chúng ta đã có bướ ế ừ ống chân không và máy cơ khí lặ ạ ới công ngh ệ cao dòng điện tích hợp dày đặc Kh ả năng của điều khi n t i phát ể ớsinh của 3 kích thướ ạo hình được t c m r ng Ngày nay, b vi x ở ộ ộ ử lý điều khiển (CNC) có kh ả năng xử lý cao Nó có th ể đưa ra lệnh điều khi n, c t gi , phân ể ấ ữtích chương trình và giao diện với ngườ ử ụng Đồi s d ng th i nó có th giám sát ờ ểchất lượng s n phả ẩm, thay đổ ụi d ng c khi c n thi t và truy n thông v i các máy ụ ầ ế ề ớtính khác, robot như việ ảc t i và gửi chương trình Những máy CNC có th phân ểtích nh ng vữ ấn đề bên trong và cảnh báo cho ngườ ử ụi s d ng bi t nh ng vế ữ ấn đềnguy hi m S khác nhau l n nh t gi a máy NC và CNC là kh ể ự ớ ấ ữ ả năng của b ộđiều khi n Máy NC không có kh ảnăng phân tích, giám sát như máy CNC ể

Hiện nay, v i vi c áp d ng Cad/Cam (thi t k và s n xu t có tr giúp ớ ệ ụ ế ế ả ấ ợ

c a máy tính) vào vi c thi t k , tính toán k t c u, mô ph ng quá trình gia công ủ ệ ế ế ế ấ ỏ

đã trợ giúp hi u qu cho quá trình thi t k ệ ả ế ế và điều khi n ể

Chính vì những tính năng nổ ậ ủi b t c a máy CNC mang lại nên chúng được

s d ng r ng rãi trên toàn th i ử ụ ộ ế giớ Ở nước ta, trong hơn 10 năm qua Nhà nước

l i v n hành, thỗ ậ ời gian gia công được d ự báo chính xác, ngườ ậi v n hành không đòi ỏ h i ph i có k ả ỹ năng thao tác (chân tay) cao như điều khi n máy công c ể ụtruy n th ng ề ố

1.3.2 Độ chính xác và lặp lại cao của sản phẩm

Các máy CNC th h m i cho phép gia công các s n phế ệ ớ ả ẩm có độ chính xác và độ ph c t p cao mà máy công c truy n th ng không th ứ ạ ụ ề ố ể làm được M t ộkhi chương trình gia công đã được ki m tra và hi u ch nh, máy CNC s m b o ể ệ ỉ ẽ đả ảcho “ra lò” hàng loạ ảt s n ph m ph m v i chẩ ẩ ớ ất lượng đồng nhất Đây là yế ốu t vô cùng quan tr ng trong s n xu t công nghi p quy mô l ọ ả ấ ệ ớn

1.3.3 Linh hoạt

Chế ạ t o m t chi ti t mộ ế ới trên máy CNC đồng nghĩa vớ ại n p cho máy m t ộchương trình gia công mới Được k t n i v i các ph n m m CAD/CAM, công ế ố ớ ầ ềngh CNC tr nên ệ ở vô cùng linh ho t giúp ạ các doanh nghi p thích ng v i các thay ệ ứ ớ

đổi nhanh chóng và liên t c v m u mã và ch ng lo i s n ph m c a khách hàng ụ ề ẫ ủ ạ ả ẩ ủ

10

Thu t ng CNC tr vào m t khái ni m mà hậ ữ ỏ ộ ệ ầu như bất kì ai h c tọ ập, đào

t o, nghiên cạ ứu trên lĩnh vực T ự động hóa đều biết: Đó là loại thi t b u khiế ị điề ển

s d ng trong các máy gia công/ch n, cho phép th c hi n các quy trình gia ử ụ ế biế ự ệcông/ch ế biến trên cơ sở các thông s v ố ề kích thước/hình dáng c a s n ph m, ủ ả ẩchuy n sang thành qu o chuyể ỹ đạ ển động trên không gian 3 chi u ề

Xuất phát t các ng dừ ứ ụng ban đầu c a công ngh ch t o máy, ch y u là ủ ệ ế ạ ủ ếgia công c t g t kim lo i, hi n tắ ọ ạ ệ ại CNC được dùng trong nhi u lo i máy thuề ạ ộc các lĩnh vực khác nhau: tr i dài t ch t o máy t i ngành dả ừ ế ạ ớ ệt may, điều khi n ểrobot hay ch t o thi t b n t T d ng thi t b ế ạ ế ị điệ ử ừ ạ ế ị NC (Numerical Control) đơn giả ằn b ng vi m ch Lôgic rạ ời ở đầ u th p k 70 (c a th k ậ ỉ ủ ế ỉ trước) t i CNC ngày ớnay s d ng các loử ụ ại vi điều khi n vể ới tính năng mạnh Trong nhiều ứng d ng, ụthậm chí ta không th ể hình dung ra được s thi u v ng cự ế ắ ủa CNC, đặc bi t là ệcông ngh ệ chế ạ t o máy, ngành công ngh ra các máy cái, ph c v cho mệ đẻ ụ ụ ọi ngành công nghi p khác Chính vì v y, th t d u khi chúng ta mệ ậ ậ ễhiể – ột đất nước còn ch m phát triậ ển – đã và đang nỗ ực tìm ra con đường đi để tiế ớ l n t i thi t b ế ịCNC c a riêng mình Bây gi chúng ta s ủ ờ ẽ đi vào mộ ốt s máy ng d ng c ứ ụ ụthể:

Hình 1.1: Mô hình máy khoan CNC lo i 2 và 3 tr c ạ ụ

11

Hình 1.2: Hai dạng máy khoan đứng với khả năng tự động thay mũi khoan

Hình 1.3: Máy phay 5 trục có trục chính nằm ngang

Hình 1.4: Máy phay 5 tr c có tr c chính thụ ụ ẳng đứng

12

Hình 1.5: Máy phay 5 trục loại thay dao thủ công (trái) và loại có 4 trục chính

song song (phải)

Hình 1.6: Máy phay CNC

13

Chương 2: thi t k ế ế ơ c khớ

* Đặt yờu c u thi t k ầ ế ế

- Thi t k i mỏy phay CNC 3 tr c lo i nh v i giỏ thành h p lý ế ếloạ ụ ạ ỏ ớ ợ

* Thông số kỹ thuật dự kiến đạt đ-ợc sau khí chế tạo:

** Giải phỏp k thu t ỹ ậ

Khung mỏy: tĐể ăng độ ứ c ng v ng cho mỏy, d cho quỏ trỡnh ch t o và ữ ễ ế ạ

l p rỏp mỏy ta ch n v t li u là khung là nhụm h p kim A5052H112 ắ ọ ậ ệ ợ

Trục chay dao: õy là b ph n quan tr ng nh h ng tr c ti p t i ch t Đ ộ ậ ọ ả ưở ự ế ớ ấ

l ng c a s n ph m gia cụng m sai s gia cụng, ma sỏt chuyượ ủ ả ẩ Đểgiả ố ển động ta s ử

d ng thanh tr t bi, vớt me - ai c bi và s d ng b chuyụ ượ đ ố ử ụ ộ ền độ đ ăng ai r ng

M ch cụng ạ suất: Thi t k m ch cụng su t s d ng mosfet t ng cụng ế ế ạ ấ ử ụ để ăsuất đ ềi u khi n, s d ng đượ độể ử ụ c ng c cú dũng i u khi n lơ đ ề ể ớn

Đ ềi u khi n: L p trỡnh i u khi n ph i h p cỏc tr c, xõy d ng cỏc modul ể ậ đ ề ể ố ợ ụ ự

b n i suy.S d ng Visual Basic ộ ộ ử ụ đểthiế ết k giao di n ệ

14

2.1 Thi t k h chuy ế ế ệ ể n độ ng chay dao

Hình 2.1: truyền động chay dao

C u trúc c a m t h truyấ ủ ộ ệ ền động ch y dao ạ được th n nh n H ể hiệ ư trờ ệtruyền động bao g m: mồ ột động c dơ ẫn động qua m t c p truyộ ặ ền động nữa đi

t i b vít me- ai ớ ộ đ ốc bi n chuy n động quay thành chuyển động t nh ti n ế ể ị ế Đó là phương th tiêu chu n c a m t h truyức ẩ ủ ộ ệ ền động ch y dao hiạ ện đại

2.1.2 Nhi m v c a truyệ ụ ủ ền động ch y dao ạ

Nhi m vệ ụ chính c a các h truyủ ệ ền động ch y dao là chuyạ ển đổi các lệnh trong b i u khi n thành các chuyộ đ ề ể ển động t nh ti n hay quay tròn c a nhị ế ủ ững bàn máy mang dao ho c chi ti t gia công trên máy công c Các chuyặ ế ụ ển động

t nh ti n là các chuyị ế ển động th ng theo ph ng ba tr c to c a không gian ba ẳ ươ ụ ạ độ ủchi u, còn các chuyề ển động quay tròn là các chuyển động xung quanh các trục toạ độ này

Chuyển động ch y dao là chuyạ ển động d ch chuy n t ng i gi a dao và chi ị ể ươ đố ữtiết theo một phương trình xác nh và phđị ải đảm bảo đượ ố độc t c c ắt

Truyền độ ng ch y dao ph ạ ải đả m b o d ch chuy n c a d ng c c t theo qu ả ị ể ủ ụ ụ ắ ỹ đạo và đả m

b o các y u t : biên d ả ế ố ạng đườ ng c t, biên d ng c a d ng c c t và ắ ạ ủ ụ ụ ắ c¸c yªu cÇu chi

+ Có tính ng h c cao: nđộ ọ ếu đạ ượi l ng d n biẫ ến đổi, bàn máy ph i theo ả

k p biị ến đổi đó trong kho ng th i gian ng n nhả ờ ắ ất

+ Có n s vòng quay cao: khi các l c c n ch y dao biđộ ổ ố ự ả ạ ến đổ ần i, c

h n ch t i m c th p nhạ ế ớ ứ ấ ất ảnh h ng c a nó n tưở ủ đế ốc độ chạy dao, t t nh t là ố ấkhông nh h ng gì Ngay cả ưở ả khi ch y dao t c độ nhỏ ấ ũạ ố nh t c ng òi h i m t quá đ ỏ ộtrình tốc độ ổn định

+ Ph m vi i u ch nh s vòng quay lạ đ ề ỉ ố ớn

+ Ph i gi i quyả ả ết đượ ả độc c phân gi i kích th c nh ả ướ ỏnhất ( 1 m)

2.1.3 C s tính toán cho chuyơ ở ển động ch y dao ạ

L c tác d ng lên ự ụ đ ốai c đư c tính theo công th ợ ức:

2

m m

v m

d d

t d

T

+

−

( CT 5-2 [4] ) Trong ó: đ - h s ma sát gi vít me và ai ệ ố ữ đ ốc;

- Góc nghiêng c a biên d ng ren; ủ ạ

16

2.1.4 Trụ c vít me - đai ố c

H nh 2.2: Mô hình truyỡ ền động vít me-đai ốc Truyền động vit me - ai đ ốc được dùng n chuyđể biế ển động quay thành chuyển động t nh ti n nh c c u vít trị ế ờ ơ ấ ượt

18

2.2.2 Phân tích l c tác d ng lên u dao ự ụ đầ

H nh 2.3: Phân tích l c tác d ng lên u daoỡ ự ụ đầ

T ng h p l c R1 có th ổ ợ ự ể được chia ra 2 thành ph n: L c vòng P (l c Pz) ầ ự ựtác d ng theo ti p tuy n c a qu o chuyụ ế ế ủ ỹ đạ ển động c a l i c t và l c hủ ưỡ ắ ự ướng kính Py

Ngoài ra t ng h p l c R1 có th ổ ợ ự ể được chia ra: l c n m ngang Ph và lự ă ực thẳ đứng ng Pv N u dao có rang xo n (r ng nghiêng) ngoài l c R1 tác d ng lên ế ắ ă ự ụ

r ng dao trong m t ph ng vuông góc v i tr c dao, còn xu t hi n l c d c tr c P0, ă ặ ẳ ớ ụ ấ ệ ự ọ ụkhi ó t ng h p l c s là R đ ổ ợ ự ẽ

2.2.3 Xác nh công su t và mômen xo n trên tr ng c đị ấ ắ ụ độ ơ

L c P là l c c n quan tâm nh t, vì nó th c hi n công vi c chính cự ự ầ ấ ự ệ ệ để ắt phoi D a theo l c này mà ng i ta tính ra công su t c t và tính các chi ti t cự ự ườ ấ ắ ế ủa

c c u chuyơ ấ ển động chính c a máy L c h ng kính Py gây ra áp l c lên ủ ự ướ ự ổ bi

c a tr c chính củ ụ ủa máy và u n võng tr c dao D a theo l c n m ngang Ph (lố ụ ự ự ằ ực chạy dao) Ng i ta tính c c u chuyườ ơ ấ ển động chay dao và k p phôi Lđồ gá ẹ ực này có th gây ra rung ng khi gi a vít me - ai c có khe h L c h ng kính ể độ ữ đ ố ở ự ướ

Pv có xu h ng nâng phôi lên kh i m t bàn và nâng bàn máy lên kh i thân máy ướ ỏ ặ ỏ

Để tính l c Pz ta d a vào giáo trình S tay công ngh tự ự “ ổ ệ chế ạo máy ”

ZBStT

DC

v v v v

v

1

1

(m/ph) Trong ó đ :

Cv : h s xét ệ ố đến v t li u gia công và i u ki n khi tính v n t c cậ ệ đ ề ệ ậ ố ắt

D1 : đường kính dao phay

T1 : tu i b n trung bình c a d ng c c ổ ề ủ ụ ụ ắt

t : chi u sâu phay ề

Sz : l ng chay dao ượ

B : chi u r ng phay ề ộ

Z1 : s l ng r ng dao ố ượ ă

 = 1000,314.24.2,75 = 3941 (vòng/phút)

Tốc độ quay này là r t l m so v i th c t ấ ớ ớ ự ế chế ạ t o, vì v y ta ch n tậ ọ ốc độquay của động c là: nơ tt1 = 1500(vòng/phút)

 V y tậ ốc độ thự ế c t lúc này s là: ẽ

Vt1 =

n D

14 ,3 = 9,42 (m/phút)

L ng ch y dao phút và l ng chay dao r ng th c t : ượ ạ ượ ă ự ế

Chän SM1 = 810 ( mm/phót )

21

1 1

1

M

n Z

1500

3810 = 0.18 (mm/r ng) ăCác giá tr trên ị được tính cho gia công phôi là thép carbon.V i yêu cớ ầu

của đồ án này ta có th áp d ng các giá tr tính toán trên cho k ể ụ ị ếquả gia công với

u y z

x

n D

Z B S t C

p p

p p p

.

.

1 1

1 1

2 ,

68

0 86 , 0

1 72 , 0 86 , 0

= 119(KG) Giá tr trên tính cho gia công khi phôi là thép cacbon, khi phôi là nhôm thì ịgia tr trên u c nhân v i h s 0,25 ị đ ợ ớ ệ ố

291 = 45,8(W)

* Mômen xắn:

Mc1 =

1000

D

1000

291 = 0,29(N.m)

Z B S t T

D C

v v v v

v

.

Knv = 0,8

Theo b ng (8-1) trang 17: ả

Kuv = 1,4

 Kv = Kmv Knv Kuv = 1.0,8.1,4 = 1,12

23

Ta c : ó

4 3 18 , 0 2

45 , 0

1000 = 2314 (vòng/phút)

Tốc độ quay này là r t l m so v i th c t ấ ớ ớ ự ế chế ạ t o, vì v y ta ch n tậ ọ ốc độquay của động c là: nơ tt2 = 1500(vòng/phút)

L ng ch y dao phút và l ng chay dao r ng th c t : ượ ạ ượ ă ự ế

Chọn SM2 = 1080 ( mm/phút )

2 2

2

M

n Z

S

=

1500

41080 = 0.18 (mm/r ng) ăCác giá tr trên ị được tính cho gia công phôi là thép carbon.V i yêu cớ ầu

của đồ án này ta có th áp d ng các giá tr tính toán trên cho k ể ụ ị ếquả gia công với

u y z

x

n D

Z B S t C

p p

p p p

.

.

2 2

2 2

2 ,

68

0 86 , 0

1 72 , 0 86 , 0

= 108,3(KG)

264 = 104(W)

* Mômen xắn:

Mc2 =

1000

D

1000

2.3 1 L c chi u tr c khi khoan ự ề ụ

P0

H nh 2.4: L c chiỡ ự ều tr c khi khoan ụ

P0 = Cp.Dzp.Syp.Kmp (KG)

Trong ó: đ

26

Z3 F'msz Fmsz Z2

27

MDCZ =

1000

d

1000

3 = 27,9(rad/s)

 Công suất động c c Z:ơtrụ

dcz z

dcz DCZ K M

L c ma sát tác d nglên thanh trự ụ ượt:

Ftty = Pmy. tty = mz.g. tty = 3.9,8.0.1 = 2,94 (N)

Để tính ch n công suọ ất động c c Y, ta tính ch n khi l c tác d ng lên ơ trụ ọ ự ụ

đầu dao theo ph ng Y là l n nhươ ớ ất

Các thành ph n l c c t theo ph ng X, Y ầ ự ắ ươ được xác nh theo t l i vđị ỷ ệ đố ới

l c c t vòng P ự ắ

- Phay ngh ch: ị

30

y = arctg(

16

Fvmy = Y1. vmy = 240,5.0,1 = 24,05(N)

L c ma sát chi u lên ph ng vuông góc v i tr c vitme: ự ế ươ ớ ụ

F’vmy = Fvmy.cos250 = 24,05.cos250 = 21,8(N)

T ng h p l c tác d ng lên vitme theo ph ng vuông góc v i trổ ợ ự ụ ươ ớ ục vitme:

Y’ = Y3 + F’vmy = 101,6 + 21,8 = 123,4(N)

Mômen xo n tác dă ụng lên tr c vitme : ụ

My =

1000 2

Y

=

1000

31

dcy y

dcy DCY K

M

.

 oby : hi u suệ ất ổ bi Chọn  oby = 0,99

 vmy: hi u su t vít me Chệ ấ ọn  vmy = 0,99

32

Công suất động c tr c Y: ơ ụ

NDCY = ,1 5

94 , 0 95 ,

1000

Công suất động c tr c X: ơ ụ

dcx x

dcx DCX K

Công suất động c tr c X: ơ ụ

NDCX = 00,56,95..100,94,47 ,1 5= 9,85 (W)

* B ng thông s v công su t và mômen ả ố ề ấ động c s d ng: ơ ử ụ

Trục Loại động c ơ Công xu t(W) ấ Mômen xo n(N.m) ắ

36

+ Đông c DC:- ngu n vào 230V ơ ồ

- Công su t 135W ấ

- Tốc độ ối đ t a 1500(vg/ph)

2.6 Tính toán thi t k b truy ế ế ộ ề n động

Để tính toán, thi t k b truy n ng ta d a trên giáo trình Tính toán ế ế ộ ề độ ự “thi t k h ng dế ế ệthố ẫn độ ”ng - Tr nh Ch t - Lê V n Uy ị ấ ă ển

2.6.1 B truyộ ền động tr c Z ụ

Máy CNC được thi t k là lo i 2,5D và nguyên công gia công ch là c t ế ế ạ ỉ ắ

và t o rãnh trên phôi Vì vạ ậy để đơ n gi n cho vi c ch t o và l p ráp, chúng em ả ệ ế ạ ắchấp nh n sai s l n hậ ố ớ ơn ở trụ c Z và s d ng kh p n i tr c là khử ụ ớ ố ụ ớp đàn h i vồ ới

37

) (

0

3 d D h Z

D T k

s d ng b truy n có chính xác cao, mômen l n V i yêu c u trên và c ng ử ụ ộ ề độ ớ ớ ầ ũ để

đơn giản cho vi c l ráp, ch t o ta s dệ ắp ế ạ ử ụng b truy n độ đ ăộ ề ng ai r ng

Đai r ng là lo i ai d t đượă ạ đ ẹ c ch t o thành vòng kín, có r ng m t trong khi vào ế ạ ă ở ặtiếp xúc v i bánh ai, các r ng c a đ ẽ ắớ đ ă ủ ai s n kh p v i các r ng trên bánh ai Do ớ ớ ă đtiếp xúc b ng n kh p, truy n ằ ă ớ ề động ai rđ ăng có nhữ ư đ ểng u i m sau: không có trượ ỉ ốt, t s truy n l n (u 12), hi u su t cao, không c n l c c ng ban u l n, l c ề ớ ≤ ệ ấ ầ ự ă đầ ớ ựtác d ng lên tr c và ụ ụ ổ nhỏ Đai r ng ă được ch t o b ng cao su tr n v i nhế ạ ằ ộ ớ ựa natric hoặc đượ đc úc t cao su poliuretan L p ch u t i ch y u là dây thép, sừ ớ ị ả ủ ế ợi thu tinh ho c s i poliamit ỷ ặ ợ

banh dai nho

banh dai lon

+ môdun được xác nh theo công th đị ức:

Trong ó: Pđ y: Công su t trên bánh ai ch ng (kW) ấ đ ủ độ

ndcy: S vòng quay trên bánh ai ch ố đ ủ động(vòng/phut)

= 1,7 Chọn my = 2